Wie lassen sich die Wartungskosten für städtische Straßenbeleuchtung senken?

Wechseln Sie zu LED-Straßenleuchten für eine längere Lebensdauer und geringere Ausfallraten

Warum LED-Straßenleuchten eine um das 2- bis 3-Fache längere Lebensdauer als Natriumdampf-Hochdrucklampen (HPS) und Metalldampflampen aufweisen

Im Vergleich zu herkömmlichen Natriumdampf-Hochdrucklampen oder Metalldampflampen haben LED-Straßenleuchten eine zwei- bis dreimal längere Lebensdauer. Wir sprechen hier von einer Lebensdauer von 50.000 bis 100.000 Stunden gegenüber 10.000 bis 24.000 Stunden bei älteren Systemen. Die Lebensdauer von LEDs ist aufgrund ihrer Festkörperbauweise und der effizienten Wärmeableitung mehr als fünfmal länger. Der Grund für das Versagen herkömmlicher Gasentladungslampen liegt in abgenutzten Elektroden, durchgebrannten Glühfäden und zerbrochenen Glasgehäusen. Diese Probleme, die herkömmliche Lampen beeinträchtigen, treten bei LEDs nicht auf, da diese eine Festkörperbauweise besitzen und keine Glasgehäuse verwenden. Die fortschrittlichen Kühlsysteme sowie die speziell entwickelten Leiterplatten schützen die Lichtquellen. Die meisten hochwertigen LED-Leuchten arbeiten nach 50.000 Betriebsstunden noch mit über 70 % ihrer ursprünglichen Lichtausbeute. Viele Städte, die LED-Leuchten eingeführt haben, berichten über eine Reduzierung des Austauschbedarfs an Lampen um 60 % im Vergleich zu herkömmlichen Straßenleuchten. Dies stellt eine erhebliche Entlastung für den Betriebs- und Instandhaltungshaushalt einer Stadt dar.

Realer ROI: Wie Städte die jährlichen Wartungskosten für Straßenbeleuchtung um 60–70 % gesenkt haben

Gemeinden senken ihre Wartungskosten, wenn sie Straßenlaternen auf LED-Technologie umstellen. Einsparungen durch weniger Notfälle, einen reibungsloseren Betrieb und eine längere Lebensdauer der Leuchtmittel tragen alle zu diesen Gesamteinsparungen bei. Angenommen, eine Stadt tauscht 10.000 Natriumdampf-Hochdrucklampen gegen LED-Leuchten aus: Die jährlichen Wartungskosten würden von 200.000 USD auf 60.000 USD sinken. Das entspricht einer Reduzierung um über 70 %, da nun keine kompletten Leuchtenwechsel mehr alle fünfzehn Jahre erforderlich sind. Städte sparen bei den Wartungskosten für Fahrten zum Austausch ausgebrannter Leuchtmittel. Durch weniger Leuchtmitteltauschfahrten verringert sich der Bedarf an Überstunden und Einsatzfahrten von Wartungsteams um 50 %. Gehäuse mit der Schutzart IP66 sind für den Einsatz unter widrigen Witterungsbedingungen konzipiert; in Kombination mit intelligenten Steuerungssystemen können sie die Wahrscheinlichkeit vorzeitiger Gehäuseausfälle reduzieren. Die Einsparungen bei den Wartungskosten bedeuten mehr finanzielle Mittel für Städte, um in ihre Infrastruktur zu investieren.

Nach Berücksichtigung der Lohnkosten, der Komponentenkosten und der Einsparungen bei Ihren zukünftigen Stromrechnungen erreichen die meisten LED-Nachrüstungsmaßnahmen innerhalb von drei bis fünf Jahren die Gewinnschwelle.

Verwenden Sie intelligente Steuerungen, um die Funktionalität von Straßenleuchten zu optimieren und die Lebensdauer der technisch ausgelegten Komponenten zu verlängern

Intelligente Steuerungen mit adaptiver Dimmfunktion und bewegungsbasierter Aktivierung tragen dazu bei, thermische Belastungen für die Treiber und Optiken von Straßenleuchten zu verringern.

Intelligente Systeme mindern aktiv Fahrer- und Optikausfälle, die durch thermische Aufheizung verursacht werden und normalerweise (wortspielerisch gemeint) zu Ausfällen mechanischer und elektronischer Straßenbeleuchtungskomponenten führen. Diese Systeme reduzieren typischerweise die Helligkeit der Straßenbeleuchtung während Nebenlastzeiten auf 30–50 % des Nennwerts und aktivieren die bewegungsgesteuerte Beleuchtung ausschließlich durch vollständige Ausleuchtung der Straßenlaternen und/oder Ampeln. Mehrere Studien haben die Wirksamkeit intelligenter Steuerungen bei Verkehrs-, Straßen- und Autobahnbeleuchtung nachgewiesen, wobei sich die Betriebs- und thermischen Belastungen elektronischer optomechanischer Straßenbeleuchtungskomponenten und Linsen um bis zu 15–20 °C verringern. Intelligente Steuerungen senken die Alterungsrate von Kondensatoren und Lötstellen und verzögern das Auftreten des sogenannten „Gelb-Linsen-Syndroms“. Die Implementierung intelligenter Steuerungen hat regelmäßig eine Verlängerung der Lebensdauer der Treiber um das 2- bis 3-Fache sowie eine Reduzierung des Austauschs optischer Komponenten um mehr als 50 % (in einigen Fällen sogar um über 90 %) nachgewiesen.

Fallbeispiel: Intelligente Straßenbeleuchtungssysteme senken die Servicefrequenz um etwa 45 %.

Wartungsarbeiten können dank intelligenter Steuerungssysteme erheblich reduziert werden. So zeigte eine aktuelle zweijährige Studie in zwölf verschiedenen Städten, dass adaptive Systeme den Bedarf an Serviceeinsätzen um 40 bis 45 Prozent verringerten. Der größte Fortschritt war darauf zurückzuführen, dass die Systeme Probleme verhinderten, indem sie unterhalb der maximalen Leistung betrieben wurden, Überhitzung vermieden und dadurch Ausfälle aufgrund von Überhitzung ausschalteten. Tatsächlich verzeichneten Betreiber bei einem Betrieb der Geräte mit 50 % Leistung einen Rückgang der Ausfälle um 30 %. Und die Bewegungsmelder? Sie enttäuschen nicht: Sie tragen zu einer Reduzierung der außerhalb der regulären Geschäftszeiten erfolgenden Anrufe um 60 % bei. Bei weniger Ausfällen können Teams proaktiv agieren und System-Upgrades vornehmen. Dieser Ansatz verlängert nicht nur die Lebensdauer eines Systems, sondern senkt auch die Kosten auf verschiedene Weise.

Vorausschauende Wartung für städtische Straßenbeleuchtung über IoT-Überwachung ermöglichen

Die frühzeitige Erkennung von Fahrer-Ausfällen, Spannungsdrift oder Photozellenschwächung mithilfe von IoT-Sensoren

Intelligente Überwachungssysteme warten nicht darauf, dass etwas ausfällt, noch führen sie Wartungsarbeiten an Straßenlaternen nach einem festen Zeitplan durch. Stattdessen verfügen intelligente Überwachungssysteme über eine Vielzahl von Sensoren für verschiedene Leistungsparameter und vergleichen diese mit den erwarteten Werten für jede Straßenlaterne. Zu diesen Parametern zählen Stromverbrauch, Spannung, Temperatur sowie die Reaktionszeit der Photozelle (Licht). Beispielsweise deutet ein Anstieg des elektrischen Stroms um 15 % beim Treiber wahrscheinlich auf einen Ausfall innerhalb von drei Tagen hin. Ebenso erfordert eine nicht reagierende Photozelle oder eine Spannung außerhalb des vorgegebenen Bereichs Wartungsmaßnahmen oder kann zu einem vollständigen Ausfall der Leuchte führen. Schließlich können Temperatursensoren Fehlalarme ausschließen (beispielsweise könnte eine plötzliche starke Erwärmung der Leuchte auf erforderliche Wartungsmaßnahmen hindeuten, statt auf die erwartete Alterung bzw. Abnahme der Lichtstärke).

Dies hilft Technikern dabei, Probleme an einer bestimmten Stelle zu beheben, anstatt ganze Systeme auszutauschen, da einige Komponenten möglicherweise ausfallen könnten.

Beispiele für die Fernüberwachung von Straßenlaternen verwischen die Grenze zwischen Notreparaturen und regulärer Wartung. In Helsinki und Barcelona führt die Fernüberwachung von Straßenlaternen innerhalb von etwas mehr als einem Jahr nach der Installation zu einer Reduzierung der Notdienst-Anrufe um 30 bis 35 %. Die Überwachung des Zustands von Straßenlaternen ermöglicht es dem Wartungsdienst, stets einen Schritt voraus zu sein, um ungeplante Reparaturen und Notdienst-Anrufe zu vermeiden. In Helsinki stellten Ingenieure fest, dass die Überwachungssysteme die Wartung von Straßenlaternen um bis zu 35 % verbesserten, da diese Systeme Ungleichgewichte in der Verkabelung erkannten, die andernfalls unentdeckt blieben, bis sie ausfielen und einen Notdienst-Anruf erforderlich machten. Vorsorgliche Wartung spart Notdienst-Reparaturanrufe, denn nicht alle Ungleichgewichte in Verkabelungssystemen lassen sich bei der regulären Wartung visuell erkennen. Ungleichgewichte und der Ausfall von Verkabelungssystemen vor dem Notdienst-Einsatz können durch regelmäßige Wartung hinausgezögert werden. Regelmäßige Wartung an den identifizierten Verkabelungssystemen ermöglicht eine bessere Tourenplanung für Reparaturteams, um deren Fahrstrecken zu minimieren. Die Notfallüberwachung von Straßenlaternen stellt die Straßenlaternenwartung auf eine solide Grundlage. Regelmäßige Wartung auf Basis der Straßenlaternenüberwachung ist kosteneffizienter, da die Straßenlaternen in den überwachten Stadtteilen weiterhin leuchten und so den Stadtteilen Zehntausende Dollar einsparen.

Häufig gestellte Fragen

1. Warum sollten Städte darüber nachdenken, auf LED-Straßenbeleuchtung umzusteigen?
Im Vergleich zu herkömmlichen Straßenlaternen mit einer Lebensdauer von 10.000 bis 24.000 Stunden weisen LED-Straßenlaternen eine Lebensdauer von 50.000 bis 100.000 Stunden auf. Sie sind zudem kostengünstiger, da sie weniger Wartung erfordern, und behalten nach längerer Nutzung mindestens 70 % ihrer Helligkeit bei.

2. Welche Vorteile bieten intelligente Steuerungssysteme für LED-Straßenlaternen?
Intelligente Steuerungssysteme verringern den Wartungsaufwand und verlängern die Lebensdauer der LED-Straßenlaternen, indem sie durch adaptive Dimmung thermische Belastung reduzieren.

3. Welche Vorteile bietet der Einsatz von IoT-Überwachungssystemen bei Straßenlaternen?
IoT-Überwachungssysteme ermöglichen eine Echtzeitverfolgung, um Fehlfunktionen bereits vor ihrem Auftreten zu erkennen und zukünftige Anforderungen vorherzusagen. Diese Art der Echtzeitüberwachung ist kostengünstiger und erhöht die Lebensdauer der Straßenlaternen.

4. Wie praktikabel sind intelligente Systeme?
Fernüberwachungssysteme haben sich in Städten wie Helsinki und Barcelona als sehr praktisch und nützlich erwiesen, wo die Wartung von Straßenbeleuchtung effizient durchgeführt wird. Da weniger Notreparaturen erforderlich sind, sparen die Systeme 30–35 % der Reparaturkosten.